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APUNTE:

ARQUITECTURA PLCMODICON TSX MOMENTUM

ÁREA DE EET

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Derechos ReservadosTitular del Derecho: INACAP

N° de inscripción en el Registro de Propiedad Intelectual # ___ . ____ de fecha ___-___-___.© INACAP 2002.

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INDICE

Arquitectura PLC Modicon TSX Momentum .....….………………………… Pág. 04Bases de E/S (Entradas/Salidas) ……….……………………………………. Pág. 06Adaptadores de Comunicación … …………………………………………… Pág. 07Procesadores ………………………………………………………………… Pág. 08Adaptadores opcionales ..…………………………………………………… Pág. 08Componentes del Laboratorio de PLC Modicon TSX Momentum .………… Pág. 09Instrucciones Básicas del PLC Modicon ……………………………………… Pág. 10Grupo de instrucciones ……………………………………………………… Pág. 11Bobina y contactos ………………………………………………………… Pág. 11Bobinas ……………………………………………………………………… Pág. 11Bobina Normal ……………………………………………………………… Pág. 12Bobina con retención ………………………………………………………… Pág. 12Contactos …………………………………………………………………… Pág. 12Contacto normalmente abierto ……………………………………………… Pág. 13Contacto normalmente cerrado ……………………………………………… Pág. 13Contacto de transición positiva ……………………………………………… Pág. 13Contacto de transición negativa ……………………………………………… Pág. 14Temporizadores ……………………………………………………………… Pág. 14Simbología de un temporizador ..…………………………………………… Pág. 15Entradas ……………………………………………………………………… Pág. 15Salidas . ……………………………………………………………………… Pág. 16Componentes del temporizador ……………………………………………… Pág. 16Contadores …………………………………………………………………… Pág. 17Contador ascendente (UCTR) ….…………………………………………… Pág. 19Contador descendente (DCTR) ……………………………………………… Pág. 20

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ARQUITECTURA PLCMODICON TSX Momentum

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TSX Momentum es una familia completa de productos de control con diseño modularflexible para crear un sistema que cubra las necesidades de inteligencia local distribuida enel punto de control.El sistema Modicon TSX Momentum incluye 4 componentes fundamentales que seconectan fácilmente entre sí en diversas combinaciones para crear sistemas y subsistemasde control versátiles. Los cuatro elementos fácilmente adaptables.

� Bases de E/S� Adaptadores de comunicación.� Adaptadores procesador.� Adaptadores opcionales.

Componentes fundamentales PLC TSX Momentun

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Bases de E/S (Entradas/Salidas)

Base E/S Momentum

Las bases de E/S soportan el resto del sistema de control (adaptadores de comunicación yprocesadores) que se conectan a la base E/S. Una amplia gama de bases de E/S disponibles,incluyendo E/S analógicas, discretas en tensiones de 24 VCC, 110 VAC y 220 VAC, basescon salidas a relé, bases con E/S combinadas, bases con funciones específicas (contaje,control de motores paso a paso)

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Adaptadores de Comunicación

Modicon TSX Momentum está diseñado para independizar las comunicaciones, de la basede E/S, creando el sistema de E/S realmente abierto que se puede adaptar a cualquier bus decampo.Al montar sobre la base de E/S un adaptador de comunicaciones, obtenemos una base deE/S remota que se conecta a cualquier bus de campo y respondiendo al administrador de lared.Las E/S pueden ser utilizadas en distintos tipos de arquitecturas, sistemas de controldistribuido, centralizados, controles basados en PC, como complementos de diferentesproveedores.

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Procesadores

Son necesarios cuando un sistema de control necesita inteligencia local distribuida. Losprocesadores Modicon TSX Momentum M1 equipados con CPU, RAM y memoria Flash,son compatibles con los PLC Quantum, Compact y 984 de Modicon y se conectan en lasbases de E/S .

Adaptadores opcionales

El adaptador opcional va acompañado siempre de un adaptador procesador y le proporcionanuevas capacidades de red, reloj calendario y batería de seguridad.

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Componentes del Laboratorio de PLC Modicon TSX Momentum

Bases de E/S (Entradas/Salidas)

E/S Discretas 170 ADM 390 30

Supply voltage : 24 VDCSupply range : 20 ... 30 VDCMapa de E/S : 1 input word

1 output word

E/S Analógicas 170 AMM 090 00

Supply voltage : 24 VDCSupply range : 20 ... 30 VDCMapa de E/S : 5 input word

5 output wordInput analógicas : 4Input discretas : 4Output analógicas : 2Output discretas : 2

Procesadores

Procesador 171 CCS 780 00

Internal memory : 64K bytesUser memory : 2,4K wordFlash RAM : 256K bytesClock speed : 20 MhzComunicación : 2 Modbus port

Procesador 171 CCC 980 20

Internal memory : 544K bytesUser memory : 18K wordFlash RAM : 512K bytesClock speed : 50 MhzComunicación : Modbus port

Ethernet port

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INSTRUCCIONES BASICAS DEL PLC MODICON.

Introducción.

La programación de controles eléctricos implica que un usuario implementeinstrucciones codificadas de operaciones en forma de objetos visualesorganizados en forma de ladder logic. Los objetos de programa diseñados, anivel del usuario, se convierten, durante el cargado del proceso, en códigosoperacionales comprensibles para un ordenador. Los códigos operacionales sedecodifican en la CPU y son procesados a través de las funciones de firmwaredel controlador para implementar el control deseado.

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Grupos de instrucciones.

Todas las instrucciones están reunidas en uno de los grupos siguientes:

• Instrucciones de comunicación ASCII• Instrucciones para contadores y temporizadores• Instrucciones de E/S rápidas• Loadble DX• Instrucciones matemáticas• Instrucciones matriciales• Generales• Instrucciones Move• Instrucciones especiales• Bobinas y contactos

Bobina y Contactos.

Bobinas.

Una bobina es una salida binaria que se activa y desactiva de acuerdo al flujo de señal en elprograma lógico. Una bobina simple vincula una referencia 0X en la memoria de señal delPLC. Debido a que sus valores de salida se actualizan en la memoria de señal del PLC, sepuede usar una bobina internamente en el programa lógico o externamente a través de ladotación de E/S con una unidad de salida binaria en el sistema de control. Cuando unabobina esta activa, trasmitirá señal a un circuito de salida binario o cambiará el estado de unrelé interno en la memoria de señal.

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Bobina Normal.

Es una salida binaria que se muestra como una referencia 0X. Se encuentra activa oinactiva, dependiendo del flujo de señal en el programa.

Figura 1.

Bobina con retención.

Si se energiza una bobina con retención (con enclavamiento) cuando el PLC pierde sualimentación, la bobina retornará al mismo estado par un ciclo cuando se restaure laalimentación del PLC.

Figura 2.

Contactos.

Los contactos se utilizan para transmitir o inhibir una señal en un programa de ladder logic(diagrama escalera). Son valores binarios, o sea, cada uno requiere u punto de E/S en laladder logic. Un contacto simple puede ser vinculado con un número de referencia 0X ó 1Xen la memoria de señal del PLC.Se dispone de cuatro clases de contactos:

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Contacto normal abierto (N.O).

Este contacto conduce señal cuando se encuentra activado.

Figura 3.

Contacto normal cerrado (NC).

Conduce señal cuando se encuentra desactivado.

Figura 5.

Contacto de transición positiva.

Conduce señal solamente por un ciclo cuando su transición es de OFF a ON.

Figura Nº 6

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Contacto de transición negativa.

Conduce señal solamente por un ciclo cuando su transición es de ON a OFF.

Figura 7.

Temporizadores.

El temporizador es un elemento de programa cuya función es acumular tiempo cuando suscondiciones de entrada cumplen con ciertos requisitos. El valor de tiempo acumulado esalmacenado en un registro interno del PLC (registro tipo 4XXXX).

Una vez que el valor almacenado (tiempo acumulado) del temporizador llega a un valordeterminado (preset time, tiempo prefijado) cambian las condiciones de salida. Esto puedeser usado por el usuario para generar, por ejemplo.

• Temporizadores a la conexión.• Temporizadores a la desconexión.• Relojes de tiempo real, etc.

El PLC Modicon dispone de tres bases de tiempo para usar en temporizadores: 1.0; 0.1 y0.01 segundos.(T1.0; T0.1; T0.01).

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Dependiendo de la base que se selecciona será el tiempo que podrá acumular eltemporizador, teniendo su limite superior 9999 unidades de base de tiempo; en caso dequerer obtener tiempos superiores, se pueden conectar en cascada el número detemporizadores que se desee.

Figura 8.

Simbología de un temporizador.

A continuación se entrega la función de cada una de las partes que componen eltemporizador.

Entradas.

Control. Como su nombre lo indica, esta entrada controla el funcionamiento deltemporizador. Mientras esta entrada este energizada, el temporizador acumularátiempo, lo anterior es siempre y cuando la entrada de RESET este energizada.

Reset. Si esta entrada se desenergiza, no importando la condición de la entradaCONTROL, el temporizador se irá a cero, es decir, el registro que contiene el valorde tiempo acumulado se pondrá a cero.

Mientras esta entrada se mantenga energizada, el temporizador está en condicionesde acumular tiempo, siempre y cuando no se haya llegado al valor preestablecido(preset).

De lo anterior se puede concluir que mientras la entrada de RESET esta energizada,el temporizador mantendrá su valor de tiempo acumulado, no importando si la señalde CONTROL sea una señal pulsante, en este último caso, el temporizadoracumulará tiempo durante los periodos en que la señal de CONTROL este en estado

Tiempoprefijado

Base de tiempo

TiempoAcumulado

Control

Puesta a cero(reset)

Salida 1

Salida 2

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ON, por lo tanto los temporizadores son siempre retentivos mientras semantenga la entrada de RESET energizada.

Salidas

Salida 1. Esta salida se activa una vez que el tiempo contado sea igual al tiempoprefijado, tan pronto sucede lo anterior, el temporizador se detiene. Esta salida sedesenergiza una vez que el tiempo contado se va a cero, esto es, cada vez que laentrada de RESET se desenergiza.

Salida 2. Esta salida opera en forma inversa a la primera, es decir, está energizadamientras el temporizador no llega al tiempo prefijado, y se desenergiza cuanto eltiempo contado sea igual al tiempo prefijado.

A cualquiera de estas dos salidas se le puede conectar cualquier otro elemento deprograma, tales como bobinas, contactos, bloques aritméticos, etc.

Componentes del Temporizador:

Tiempo prefijado (preset time). En esta posición del temporizador va ubicado eltiempo prefijado el cual limita el máximo de tiempo de acumulación y por lo tanto,de acuerdo a este valor es cuando las salidas 1 y 2 cambien su estado.

Para determinar el valor del tiempo prefijado del temporizador, se permiten lassiguientes posibilidades:

• Un valor entre 0 y 999 (984/X ; 0 ~ 9999)• Un registro interno o salida (4XXXX)• Un registro de entrada ( 3XXXX)

Al referirnos a un registro, nos estamos refiriendo al contenido de tal registro; loanterior permite poder presentar una temporización de acuerdo a cierta lógicainterna, por ejemplo, como el resultado de una comparación, de una suma, etc, obien de acuerdo a una señal análoga o tipo BCD proveniente de terreno que ingresaal PLC por medio de un módulo.

Base de Tiempo. El PLC Modicon dispone de 3 señales pulsantes con cristales decuarzo, estas señales tienen frecuencias de 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, con las cuales seobtienen 3 bases de tiempo para usar con temporizadores, ellas son de 1.0; 0.1; 0.01segundos ( T1.0; T0.1; T0.01) por lo tanto de acuerdo a la base de tiempo que se

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seleccione es el tiempo que puede acumular el temporizador, teniendo su limitesuperior en 9999 unidades.

Tiempo Acumulado. En esta posición del temporizador va la referencia de unregistro (4XXXX), el cual contiene el tiempo acumulado que lleva el temporizador.Además, el contenido de este registro puede ser usado por cualquier parte de lalógica del PLC.

Contadores.

Los contadores son instrucciones de programa que cumplen la función de contar eventoscada vez que sus condiciones de entrada cumplan ciertos requisitos. El número de eventoscontados es almacenado en un registro interno del PLC (tipo 4XXXX). Una vez que elvalor almacenado (eventos contados) llegue a un valor predeterminado ( preset events,eventos prefijados), las condiciones de salida del contador cambian, las cuales pueden serusadas por el usuario.

Hay dos tipos de contadores:

• Contador ascendente (UCTR)• Contador descendente (DCTR)

El símbolo de los contadores, sus campos y entradas de control y salidas de estados semuestra a continuación.

Figura 10.

Eventosprefijados

UCTRDCTR

Eventos contados(4XXXX)

Cuenta deflancos

Habilitación /Reset

ON: Cuandocuenta igual alvalor predefinido

ON: Cuando cuentamenor al valorpredefinido

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El contador posee dos entradas ubicadas del lado izquierdo, dos salidas ubicadas del ladoderecho, y dos campos en el interior de la instrucción.

Eventos prefijados (preset events). En esta posición del contador es donde se defineel valor hasta el cual el contador ascendente deberá contar, o desde que valor elcontador descendente empieza a decrementar hasta llegar a cero. Para fijar el valorde eventos prefijados del contador, se permiten las siguientes posibilidades:

• Un valor fijo entre 0 a 9999• Un registro interno o salida (4XXXX).• Un registro de salida (3XXXX) .

Eventos contados. Es donde se van acumulando los flancos leídos, o bien, en el casode un contador descendente, donde se decrementan los flancos leídos. En estaposición del contador va la referencia de un registro (4XXXX), el cual tiene en suinterior el número de eventos contados.

• La entrada superior es quien detecta los flancos de OFF a ON.• La entrada inferior es quien habilita la cuenta o bien pone el contador a

0.• La salida superior es quien indica, cuando está en ON, que el contador

ascendente llegó al valor predefinido, o bien que el contador descendentellegó a cero (cuenta finalizada).

• La salida inferior, cuando está en ON, indica que el contador no finalizóla cuenta.

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Contador ascendente (UCTR).

El contador ascendente cuenta las transiciones de OFF a ON de la entrada superior, desdecero a un valor prefijado.

Figura 11.

En el campo superior de la instrucción, se define hasta qué número debe contar el contador.Esta definición puede hacerse de manera explícita poniendo en tal campo directamente elnúmero, o bien de manera implícita, poniendo registros del tipo 3X ó 4X, dentro de loscuales se define el número hasta el cual llega la cuenta.

En el campo inferior de la instrucción, se define un registro del tipo 4X que es la posiciónde memoria donde evoluciona el contador. Estando el contador habilitado, se puede ver laevolución de la cuenta inspeccionando este registro. Una vez que el valor en este campollegó al valor definido en el campo superior, el contador se detiene: no se acumulan másvalores y no se leen más flancos en su entrada superior.

La cuenta se reinicia cuando se le quite power flow a la entrada inferior, que es la quelleva a cero el registro de acumulación de la cuenta.La entrada superior es quien cuenta los flancos y los acumula en el campo inferior de lainstrucción. El flanco se lee siempre y cuando la entrada inferior tenga power flow,habilitando así la operación.

La entrada inferior es la que, con power flow presente, habilita el conteo. Al quitarle powerflow deshabilita el conteo poniendo en cero (0) el campo inferior, que es donde se vaacumulando la cuenta.

Eventosprefijados

UCTR

Eventos contados(4XXXX)

Cuenta deflancos deOFF a ON

Habilitación /Reset

ON: Cuandocuenta igual alvalor predefinido

ON: Cuando cuentamenor al valorpredefinido

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La salida superior con power flow, indica que el valor acumulado en el campo inferior de lainstrucción igualó al valor definido en el campo superior. Mientras tanto el valoracumulado en el campo sea inferior al valor definido en el campo superior, esta salidapermanece en OFF.

La salida inferior con power flow, indica que el contador no llegó al valor definido en elcampo superior. Cuando el valor acumulado en el campo inferior de la instrucción iguala alvalor definido en el campo superior, el power flow se retira de esta salida. Trabaja demanera complementaria a la salida superior.

Contador Descendente (DCTR).

El contador descendente cuenta las transiciones de OFF a ON (ausencia-presencia de powerflow) de la entrada superior, desde un valor predefinido a cero.

Figura 12.

En el campo superior de la instrucción, se define desde qué número -hasta cero- debe contarel contador (a definición de este campo es igual que en el contador ascendente).

En el campo inferior de la instrucción, se define un registro del tipo 4X que será la posiciónde memoria donde evolucionará el contador. Estando el contador habilitado se puede ver laevolución de la cuenta inspeccionando este registro. Una vez que el valor en este campollegó a cero, el contador detiene la cuenta, no leyendo más flancos en su entrada superior.La cuenta se reinicia cuando se le quite power flow a la entrada inferior que es la queaplica un reset a este registro.

Eventosprefijados

DCTR

4XXXX

Cuenta deflancos deOFF a ON

Habilitación /Reset

ON: Cuandocuenta igual alvalor predefinido

ON: Cuando cuentamenor al valorpredefinido

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La entrada superior es la que cuenta los flancos, y va decrementando el valor del registro enel campo inferior de la instrucción. El flanco será leído siempre y cuando la entradainferior, tenga power flow habilitando la operación.

La entrada inferior es la que, con power presente, habilita el conteo. Al quitarle power flowdeshabilita el conteo, poniendo en el registro inferior el valor inicial definido en el camposuperior. La salida superior con power flow, indica que el valor acumulado en el campoinferior de la instrucción llegó a cero (finalizó la cuenta). Hasta tanto el valor del registroinferior sea distinto de cero, esta salida permanece en OFF.

La salida inferior, con power flow, indica que el contador no llegó a cero. Su estado pasa aOFF al alcanzar el registro inferior el valor cero. Trabaja de manera complementaria a lasalida superior.